鐵塔制造中自動放樣常見的問題及其應對措施探討

■閆 俠 ■江西省送變電建設公司，江西 南昌 330200

鐵塔施工質量的好壞直接反映著城市網絡建設的水平高低。在鐵塔制造的過程中，關鍵的施工環節在于鐵塔的自動放樣工作，該技術關節是決定鐵塔制造質量好壞的基礎環節，同時也是一項非常復雜的工作，從歷來的經驗分析，該環節是整個鐵塔制造流程的“瓶頸”，由于鐵塔的結構過于復雜多變，從而難以理出一個合適的頭緒來對鐵塔結構進行有效地描述，因此速度慢、耗費大量人工、可靠性差(常需要試裝檢驗)成為了鐵塔制造過程中難以避免的技術問題。此外，隨著計算機技術的日益發展和普及，不少鐵塔制造單位也在考慮采用計算機完成這既費時又費力的自動放樣作業，平衡各個生產環節，使各生產環節協調一致，從而提高鐵塔的制造速度以及質量，然而在實現的過程中依舊存在不少問題。這主要是因為就目前國內鐵塔生產企業而言，仍沒有可以實現鐵塔自動放樣的系統軟件，針對這種情況，必須通過合理的分析規劃，針對鐵塔自動放樣過程中存在的問題提出相應的應對措施，從而提升鐵塔制造工藝，加快鐵塔制造效率。

1 現階段鐵塔制造過程中自動放樣存在的問題

1．1 結構立體性表現困難

在鐵塔的制造過程中，自動放樣的主要問題在于鐵塔的結構分析為立體結構，相對于平面放樣來說，存在著明顯的技術缺陷，這是自動放樣過程中主要的技術問題。此外，值得注意的一點是，搭建鐵塔的鋼材一般使用角鋼，但是角鋼截面具有不對稱的特點使得鐵塔結構的立體性不但表現在整體宏觀結構上，還體現在較微觀的零件上，這無疑是給鐵塔的自動放樣工作帶來了重大的技術考驗。在人類的思維系統中，一般人(除了專業的藝術家)所認為的幾何結構僅僅停留在二維平面空間上，因而對于相應的計算機圖形處理軟件的開發過程中，也是主要應對平面圖形的構造，對解決空間立體幾何問題的計算機軟件沒有一套完整的規劃，因而在圖形放樣的放樣工作中，一旦幾何結構由二維空間進入三維空間，首先技術層面難以達到相應的效果，這主要表現在軟件開發應用十分困難;其次，在設計人員的理解程度上也存在相應的矛盾，這主要體現在設計人員對三維空間的形體表述和理解程度上沒有二維空間這么直觀。鑒于以上分析，鐵塔制造過程中自動放樣的工作環節所面臨的三維立體結構分析問題，嚴重制約著鐵塔制造的施工效率以及施工質量，需要得到施工設計人員充分認識以及認真審視。

1．2 結構連接方式多變

在鐵塔的制造過程中，鐵塔整體系統的搭建基本上是由若干零件組成的一個系統，一般為螺栓聯接的鋼結構體系，從系統角度看，每個零件均為一個變化元，系統所具有的狀態種類將會隨著變化元總量的增加而急劇膨脹，因而零件的連接程度的好壞也是影響鐵塔制造質量高低的重要技術環節。但值得注意的一點是，零件的連接不僅可直接連接，還可過渡連接，特別是處于不同平面過渡的部位，因而各個零件之間的連接具有任意性的特點，對各種零件的連接造成一定的影響。此外，由于鐵塔制造的型材主要采取角鋼，而角鋼作為基本的連接零件其自身在三維立體空間方位上存不確定性，因而其位置方位的變化會導致結構方式也發生變化。從這一技術層面來看，鐵塔的結構連接方式極具不確定性，而鐵塔自動放樣工作環節考慮的重點恰恰就是鐵塔的整體結構問題。因而鑒于每個零件均會聯接一個或是多個其他零件的情況，會導致出現這樣一種情況;即無論是哪一個零件改變了幾何形式均會引起相應的一連串信息變化，嚴重影響對系統整體結構的分析，進而嚴重影響著鐵塔自動放樣技術的發展。

2 針對自動放樣問題的相應解決措施

2．1 分解結構，將立體結構轉化為平面結構

鑒于鐵塔結構復雜龐大的特點，直接對其進行設計不僅在能力層面上存在不足，而且技術層面上也存在著一定的缺陷。為了有效的對鐵塔的結構進行分析探討，對龐大的結構體系進行拆分無疑是最好的選擇。此外，值得注意的一點是，一般情況下鐵塔結構的設計是由多段構成，雖然鐵塔的空間結構十分復雜，但是都是由直線段連接而成，并不存在曲面，因此結構平面可分解為多個簡單的組合，使對鐵塔結構進行分解分析成為可能。例如對塔身的結構進行分解分析，可以把塔身的每一段均當成一個獨立的四樓臺結構，將每一段塔身的結構拿出來單獨分析，然后在根據拆分原則將鐵塔整體拼接起來，能大大減輕設計人員的工作強度，提升自動放樣的可行性。

2．2 以單線圖取代整體圖形，對信息進行簡化處理

鑒于鐵塔的整體系統由若干個零件構成的基本情況，在圖形的表達過程中，如果將各個零件通過實體的形式表現出來，則必然會導致圖形雜亂的現象產生，進而影響對圖像的理解分析，不利于自動放樣工作的開展。為了解決這一問題，可以利用單線圖作為工具簡化圖形，從而清晰地表示鐵塔的結構。但是利用單線圖的構造需要注意以下幾點:

(1)合理利用型材準線。準線是所有型材公有的特性并且是孔位的分布線，屬于構造單線圖的最佳標準，應用在施工放樣圖中，能有效地簡化圖形，方便施工辨識。鑒于線性鋼材是構成鐵塔整體系統基本零件的情況，有特定的型材準線，因而，在鐵塔的圖形放樣過程中可以通過在必要的位置附以相應連接板的符號即可，從而達到簡化圖形的目的。

(2)注意反映實體尺寸。明確的圖形尺寸是自動放樣的基本前提，唯有在圖形反映實體的情況下，才能使圖形與數據緊密結合，實現通過圖形對結構進行分析的目標。

(3)注意選型構造與輸入構造相結合。在鐵塔的自動放樣過程中，為了方便用戶的使用，往往指在計算機內預先存儲一些固定的單線結構，即所謂“選型結構”。但是鑒于線性組合類型十分復雜的情況，“選型結構”往往難以滿足實際的設計要求。此外，由于鐵塔各個零件之間的排列組合并沒有規范，這就進一步暴露了其缺陷。為了有效的解決這一技術缺陷，必須采用“輸入構造”這一個方法進行輔助，即用戶采用輸入方法對鐵塔構造進行描述，在確保速度的同時注重靈活度。

3 結束語

在鐵塔的制造過程中，盡管自動放樣是一項非常復雜的技術工作，但是鑒于該工作環節對提升鐵塔制造水平起著至關重要作用的基本情況，在施工過程中必須切實提升自動放樣的技術水平，并且針對自動放樣過程中存在的一系列技術問題采取相應的解決措施進行改進。實踐證明，本文所提出的一系列解決方案在許多問題的解決上是行之有效的，以此為基礎所建立的一套自動放樣系統已投人實際應用并取得了良好的效果。但是隨著城市建設速度不斷加快，為了更好的提升自動放樣技術在鐵塔制造過程中的應用，還需要不斷努力。

［1］楊紅娟.鐵塔制造中自動放樣技術問題探討［J］.科技創新導報，2008(34):253.

［2］劉經國.鐵塔計算放樣討論［J］.河南電力，2009(1):118-124.